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介紹了礦用軌道礦車稱重裝置的設(shè)計(jì)原理及技術(shù)， 對(duì)控制主機(jī)的軟硬件設(shè)計(jì)作了詳細(xì)分析，提出了該裝置的關(guān)鍵技術(shù)及解決方法，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝固定方法作了詳細(xì)說明。
稱重裝置一般包括：一個(gè)其固有振動(dòng)周期隨著被稱物品的重量而變化并產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)于該重量的電信號(hào)的稱量單元，一個(gè)對(duì)上述電信號(hào)在特定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行積分的積分器，以及一個(gè)將上述積分結(jié)果按上述時(shí)間區(qū)間求平均值以提供一個(gè)被測(cè)重量的計(jì)算單元，該裝置的特征在于：它還包括計(jì)算上述特定時(shí)間區(qū)間的裝置，該特定時(shí)間區(qū)間值等于與上述被測(cè)重量相對(duì)應(yīng)的固有振動(dòng)周期或該周期的整數(shù)倍，上述時(shí)間區(qū)間值被加到上述積分器和上述計(jì)算單元中，供隨后測(cè)量用。
1 硬件設(shè)計(jì)
本稱重裝置硬件設(shè)備部分主要由微機(jī)、通信接口、控制主機(jī)、壓力傳感器及變送電路組成?？刂浦鳈C(jī)采用單片計(jì)算機(jī)控制，完成對(duì)6 只壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集、計(jì)算，并通過專用通信接口把數(shù)據(jù)傳輸給微機(jī)，由微機(jī)屏幕模擬顯示，通信接口還具有超重聲光報(bào)警功能。硬件設(shè)計(jì)主要是控制主機(jī)的設(shè)計(jì)。
（1）單片機(jī)控制電路該電路采用AT89S52 系列單片機(jī)為控制核心， 實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的采集、處理、指示和輸出等。該芯片通用性好，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定可靠，管腳、晶振頻率等完全滿足實(shí)際需要，使用效果良好；
（2）傳感器控制電路該電路主要包含2 部分功能：①壓力傳感器變送電路；②數(shù)據(jù)選擇控制電路。傳感器變送電路是將壓力傳感器毫伏級(jí)的電量信號(hào)放大處理成可遠(yuǎn)傳的頻率或脈沖信號(hào)，按照一定的頻率f 與壓力p 的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)定，當(dāng)單片機(jī)測(cè)量出某一只傳感器的頻率f 后便根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系換算出相應(yīng)的壓力p， 數(shù)據(jù)選擇控制電路是通過單片機(jī)的管腳電平選擇某一路傳感器頻率f 到單片機(jī)進(jìn)行測(cè)量， 再通過循環(huán)改變管腳電平把所接6只傳感器巡測(cè)一遍，由單片機(jī)將所有數(shù)據(jù)累加構(gòu)成整個(gè)礦車的重量；
（3）防死機(jī)電路該電路是為防止單片機(jī)死機(jī)而設(shè)計(jì)的專用保護(hù)電路。單片機(jī)本身沒有防電磁或電源干擾能力，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用中可能受到來自各種空間或電源的電磁干擾，容易造成死機(jī)，而單片機(jī)一旦進(jìn)入死機(jī)狀態(tài)，將不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)，只能通過上電復(fù)位，給現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用帶來不便。所以在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中為提高安全可靠性， 必須設(shè)計(jì)防死機(jī)電路。該電路在單片機(jī)出現(xiàn)死機(jī)時(shí)能在1 s 內(nèi)（時(shí)間可調(diào)）立刻帶電恢復(fù)運(yùn)行，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)和使用效果沒有任何影響，可保證單片機(jī)或控制主機(jī)的長期連續(xù)運(yùn)行；
（4）電源電路該電路可為單片機(jī)提供安全可靠的工作電源。礦用電源一般是AC380 V 或AC127 V，且因礦用機(jī)電設(shè)備功率較大，波動(dòng)性比較大，即電源電壓不穩(wěn)。為給單片機(jī)提供可靠穩(wěn)定的直流工作低壓，必須對(duì)交流高壓進(jìn)行變壓、降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓等處理，必要時(shí)也可加直流備用電池，保證單片機(jī)及壓力傳感器電源不受任何干擾；
（5）模擬數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路該電路用于模擬壓力傳感器的頻率信號(hào)，通過采集、處理，通信傳輸來檢驗(yàn)控制主機(jī)硬件電路、通信接口、微機(jī)控制軟件等的運(yùn)行效果和狀態(tài)， 通過模擬改變頻率f 使得各路傳感器的壓力數(shù)據(jù)變化，以檢驗(yàn)整套稱重裝置的工作性能；
（6）狀態(tài)指示電路控制主機(jī)在長期連續(xù)供電狀態(tài)下是否工作正常，在打開機(jī)殼時(shí)通過相應(yīng)的燈光、數(shù)碼指示來直觀判斷，包含電源指示、通信（包括上行通信，下行通信）指示、傳感器有無信號(hào)指示（是否閃爍及閃爍快慢）和正在巡測(cè)的某一路傳感器指示等，直觀明了，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)檢查及調(diào)試非常方便；
（7）通信控制電路該電路能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳功能。選用高性能光耦隔離RS485 控制芯片MAX1480，將單片機(jī)的TTL 電平轉(zhuǎn)換為能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)腞S485 總線電平， 再經(jīng)過通信接口電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)與微機(jī)的半雙工通信，通過該電路由電腦屏幕顯示出軌道模擬圖及各點(diǎn)的稱重傳感器的數(shù)據(jù)。
2 軟件設(shè)計(jì)
本軟件主要指單片機(jī)的控制軟件，采用匯編語言編寫，控制能力強(qiáng)，占用內(nèi)存少，運(yùn)行效率高。
3 關(guān)鍵技術(shù)
（1）稱重（壓力）傳感器的選型設(shè)計(jì)傳感器是整套裝置的核心部分， 由于使用環(huán)境的特殊性，要求傳感器必須防水、防潮、防振和具有較好的溫度穩(wěn)定性，因安裝維護(hù)不方便，還要求傳感器具有長期工作穩(wěn)定、可靠，所以本文選用了進(jìn)口DBSL 型合金鋼高精度壓力傳感器；
（2）傳感器的安裝工藝設(shè)計(jì)在本裝置中硬件檢測(cè)電路及數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)相對(duì)比較成熟，但對(duì)傳感器的固定及基礎(chǔ)安裝技術(shù)要求較高。鋼軌長度有限，每邊3 只傳感器共6 只，要求6 只傳感器盡量處于同一水平，保證每只傳感器受力均勻。兩段鋼軌與傳感器、地基必須固定牢固，長期防振性能好。
4 現(xiàn)場(chǎng)安裝
為能準(zhǔn)確稱重大件設(shè)備，所截鋼軌長度比礦用最長輪距（約950 mm）長約110 mm， 每條鋼軌下面安裝3 只稱重傳感器，傳感器量程不小于5 t，所以該稱重裝置最大可稱30 t，基本滿足一般煤礦一節(jié)平板車的最大重量，對(duì)特殊礦車或超重機(jī)電設(shè)備，只需選用更高量程的壓力傳感器即可， 安裝時(shí)將傳感器電纜線通過鋼管埋入地下， 再引到井口打點(diǎn)室或操車控制室?？刂浦鳈C(jī)、通信接口、微機(jī)均安裝在控制室，便于觀察、維護(hù)。

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